Structural drivers affecting the reduction of the destructive effects of high-rise construction on the functional flow of wind (Case study: Borough 22 in Tehran)
Subject Areas :آزاده امیری 1 , راحله رستمی 2 , فاطمه مظفری قادیکلائی 3
1 - گروه معماری و شهرسازی، دانشکده فنی و مهندسی، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران.
2 - گروه معماری و شهرسازی، دانشکده فنی و مهندسی، واحد ساری، دانشگاه آزاد اسلامی، ساری، ایران.
3 - گروه معماری،دانشگده هنر و معماری،واحد ساری،دانشگاه آزاد اسلامی،ساری،ایران
Keywords: Climate Change, High-Rise Construction, Sustainable Architecture, Tehran.,
Abstract :
the present research has investigated the structural drivers affecting the reduction of the destructive effects of high-rise construction on the functional flow of wind in the borough 22 in Tehran. This is an applied descriptive study, which was carried out in the form of a survey. The study population was tower builders, experts and faculty members, 60 of whom were selected as the sample size by a purposeful judgment method. After collecting information, using the technique of cross-effects and using MicMac software, 18 indicators extracted from the Delphi method were analyzed. Based on the results "adherence to the principles and appropriate criteria of location", "accurate determination of wind behavior characteristics in the region" and "how to establish and disperse the density of high-rise buildings in harmony with the prevailing wind", were found to be the most effective, , and "supervision and monitoring of urban supervisors and managers in high-rise construction based on nationally approved guidelines", "proportionality of high-rise construction with urban form" and "number and geometry of distances between high-rise buildings", were found to be the most affective indices in reducing the destructive effects of high-rise construction in the region were studied. According to the obtained results, compiling a comprehensive vision document for high-rise development based on international environmental standards in the three stages of designing, locating and implementing high-rise buildings is the most important proposal with an environmental approach in high-rise development of metropolises.
احدی، مرتضی. (1397). بررسی و تحلیل معیارهای مناسب مکانی بلندمرتبه¬سازی در شهر تبریز، ششمین کنفرانس ملی توسعه پایدار در علوم جغرافیا و برنامه¬ریزی، معماری و شهرسازی: تهران.
آریان¬مهر، علیرضا، پورمهابادیان، الهام و محمودی، مهدی. (1400). معیارهای بلندمرتبه¬سازی از دیدگاه زیباشناسی و منظر شهری در راستای آمایش سرزمین و جغرافیای شهری: نمونه موردی: منطقه 22 تهران، فصلنامه نگرش¬های نو در جغرافیای انسانی، 13(2): 89-61.
آذربرزین، نیلوفر، مرصوصی، نفیسه، حلبیان، امیرحسین و شاهینی¬فر، مصطفی. (1402). تحلیل اثرات بلندمرتبه سازی بر تغییرات محیط شهری (نمونه موردی: محله کیانپارس اهواز)، مجله جغرافیا و توسعه فضای شهری، 4: 23-1.
آقاجان¬زاده، سیده آزاده و تابان، محسن. (1399). تأثیر توده¬های متراکم بر جریان باد در جهت تهویه شهری (نمونه موردی: شهر بابلسر)، مجله پژوهش¬های دانش زمین، 11(43): 183-202.
بابایی، مهدی و شهبازی، حسین. (1398). بررسی تأثیر بلندمرتبه¬سازی در منطقه 22 شهرداری تهران بر میدان باد منطقه و شهر تهران، گزارش فنی شرکت کنترل کیفیت هوا: تهران. بیات، آتوسا و بمانیان، محمدرضا. (1400). تحلیل تأثیر الگوهای استقرار ساختمان¬های بلند بر کاهش اثر جزایر حرارتی در فضاهای مابین ساختمان¬ها، مجله گفتمان طراحی شهری، 2(1): 120-105.
تاجیک، وحید، عسکری، محسن، نالایی، امیرحسین و مهدی¬نیا، محمدهادی. (1396). مکان¬یابی پهنه¬های مستعد بلندمرتبه¬سازی نمونه موردی: حوزه شمال غربی شهر مشهد، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، 32(3): 163-173.
حسین¬پورشاد، و. (1393). بررسی و تحلیل معیارهای مناسب مکانی در بلند مرتبه¬سازی؛ مطالعه موردی: شهر تبریز، پایان¬نامه گروه معماری دانشکده علوم انسانی و اجتماعی، دانشگاه تبریز.
خداویسی، عرفان، سجادزاده، حسن و معتقد، محمد. (1397). تأثیر بناهای بلندمرتبه بر آسایش حرارتی و زیستی عابران پیاده (نمونۀ موردی: خیابان بوعلی شهر همدان)، مجله محیط-شناسی، 44(4): 643-659.
رئیسی، ایمان و عباس¬زادگان، حسین. (1386). پایداری اجتماعی در خانه، مجله آبادی، 55: 11-7.
رضایی حریری، محمدتقی، نجف خسروی، شیوا و سعادت¬جو، پریا. (1395). بررسی تأثیر مقطع ساختمان¬های بلندمرتبه بر رفتار باد در پیرامون بنا، مجله نامه معماری و شهرسازی، 9(17): 77-61.
رهنما، محمدرحیم و رزاقیان، فرزانه. (1392). مکان¬یابی ساختمان¬های بلندمرتبه با تأکید بر نظریه رشد هوشمند شهری در منطقه 9 شهرداری مشهد، مجله آمایش جغرافیایی فضا، 3(9): 64-45.
رهنما، محمدرحیم و عباس¬زاده، غلامرضا. (1385). مطالعه تطبیقی سنجش درجه پراکنش/فشردگی در کلان¬شهرهای سیدنی و مشهد، فصلنامه جغرافیا و توسعه ناحیه¬ای، 3(6): 101-148.
سپاهی، اعظم، مقدم آریایی، علی و فاطمی، نرجس¬السادات. (1395). بررسی آثار بلندمرتبه¬سازی بر بافت پیرامون با توجه به اهداف توسعه پایدار (نمونه موردی: منطقه 9 کلانشهر مشهد)، دومین کنفرانس سالانه پژوهش¬های معماری، شهرسازی و مدیریت شهری: تهران.
شجاعی، محمد و پولادی، پیمان. (1398). مطالعه ضرورت¬ها و چالش¬های بلندمرتبه¬سازی (مطالعه موردی: شهرستان چالوس)، فصلنامه جغرافیا و روابط انسانی، 2(1): 149-132.
شریعتمداری، احسان، سنماری، محمدمهدی، مدی، حسین و مهربانی گلزار، محمدرضا. (1398). برنامه¬ریزی منظر مبتنی بر خرداقلیم با هدف کاهش آلاینده¬های هوا در کلان¬شهرها (نمونۀ مورد مطالعه منطقۀ 22 تهران)، نشریه باغ نظر، 16(72): 52-41.
شکوهیان، محمد، عمرانی، نیما و خسروپور، حمیدرضا. (1397). مروری بر مبانی معماری پایدار شهری و تأثیر بلندمرتبه¬سازی بر وضعیت آلودگی هوای شهرها، چهارمین کنفرانس ملی مهندسی عمران و معماری با تأکید بر فن¬آوری¬های بومی ایران: تهران.
صالحی، اسماعیل، یاوری، احمدرضا، وکیلی، فانه و پریور، پرستو. (1395). ارزیابی اثر بلندمرتبه¬سازی بر عملکرد جریا باد شهری، پژوهش موردی: منطقه 22 کلانشهر تهران، دو فصلنامه پژوهش¬های بوم¬شناسی شهری، 7(1): 67-80.
صدرالغروی، تینا سادات، محمودی زرندی، مهناز و مهدیزاده سراج، فاطمه. (1401). تبیین برهم کنش مشخصات کالبدی ساختمان¬های بلندمرتبه بر پراکنش ذرات آلاینده با توجه به جریان هوای طبیعی (مطالعه موردی: منطقه یک تهران)، فصلنامه مطالعات برنامه¬ریزی سکونتگاه¬های انسانی، 17(1): 205-218.
عادلی، زینب و سردره، علی اکبر. (1390). مکان¬گزینی ساختمان¬های بلند مسکونی در قزوین با استفاده از فرآیند سلسله مراتب (AHP) و GIS، سومین کنفرانس برنامه¬ریزی و مدیریت شهری: مشهد.
عزیزی، محمدمهدی و فلاح، الهام. (1390). تعیین و به کارگیری معیارهای مکان¬یابی ساختمان¬های بلند در کلان¬شهرها: نمونۀ موردی شیراز، نشریه صفه، 52: 200-185.
فرقانی، حجت، رهنما، محمدرحیم، صابری¬فر، رستم و رحیمی، حسین. (1399). تحلیل اثرات بلندمرتبه¬سازی بر فرم شهری کلانشهر مشهد، مجله جغرافیا و توسعۀ فضای شهری، 7(1): 229-209.
کیانی، مهرداد و ابوالفتحی، داریوش. (1394). الگوهای حرکتی جریان بادهای غالب و پیامدهای محیط¬زیستی آن¬ها در ارتباط با استقرار ساختمان¬ها و معابر شهری: مطالعه موردی شهر نهاوند در غرب ایران، مجله انسان و محیط¬زیست، 13(1): 47-56.
گودرزی، علی، حق¬زاد، آمنه، رمضانی¬پور، مهرداد و بزرگمهر، کیا. (1401). تحلیل عوامل مؤثر بر عدم موفقیت سیاست¬های زمین و مسکن در منطقه 22 تهران، مجله آمایش محیط، 15(58): 80-59.
وارثی، حمیدرضا و کریمی، لیلا. (1396). تحلیل جغرافیایی ساختمان¬های بلندمرتبه، مطالعه موردی: مناطق جنوب رودخانه زاینده¬¬رود در شهر اصفهان، مجله آمایش جغرافیایی فضا، 7(24): 14-1.
وحید، آرش، شیعه، اسماعیل صارمی، حمیدرضا. (1396). ارائه الگویی برای مکان¬یابی ساختمان¬های بلندمرتبه با تأکید بر پایداری محیط زیست به روش FTOPSIS نمونه موردی: محدوده 3 شهرداری قزوین، فصلنامه جغرافیا (برنامه¬ریزی منطقه¬ای)، 8(1): 329-343.
یعقوبی، زینب و زعیمدار، مژگان. (1397). بررسی سیمای زیست¬محیطی منطقه 22 شهر تهران، مجله مدیریت محیط زیست و توسعه پایدار، 1: 7-1.
Ahmad, T., Aibinu, A., and Thaheem, M. J. (2017). The effects of high-rise residential construction on sustainability of housing systems. Procedia engineering, 180: 1695-1704.
Ahuja, A., and Dalui, S. (2006). Unpleasent Pedestrian Wind Conditions Around Building. Asian Journal of Civil Engineering (Building and Housing), 7(2): 147-154.
Chauhan, H. M., Pomal, M. M., and Bhuta, G. N. (2013). A comparative study Of wind forces on high-rise buildings as per is 875-Iii (1987) and proposed draft code (2011). Global journal for research analysis, 2(5): 2277-8160.
Chen, L., Hang, J., Sandberg, M., Claesson, L., Di Sabatino, S., and Wigo, H. (2017). The impacts of building height variations and building packing densities on flow adjustment and city breathability in idealized urban models. Building and Environment, 118: 344-361.
Chokhachian, A., Perini, K., Giulini, S., and Auer, T. (2020). Urban performance and density: Generative study on interdependencies of urban form and environmental measures. Sustainable cities and society, 53: 101952.
Cui, H., An, H., Ma, M., Han, Z., Saha, S. C., and Liu, Q. (2023). Experimental Study on Wind Load and Wind-Induced Interference Effect of Three High-Rise Buildings. Journal of Applied Fluid Mechanics, 16(11): 2101-2114.
Ding, C., and Lam, K. P. (2019). Data-driven model for cross ventilation potential in high-density cities based on coupled CFD simulation and machine learning. Building and Environment, 165: 106394.
García Cueto, O. R., Tejeda Martínez, A., and Bojórquez Morales, G. (2009). Urbanization effects upon the air temperature in Mexicali, BC, Mexico. Atmósfera, 22(4): 349-365.
Hala, E., Nepravishta, F., and Panariti, A. (2017). The wind flow effects and high-rise buildings in urban spatial morphology. In Cities in Transitions, Proceedings of the 1st International Forum on Architecture and Urbanism, Tirana, Albania (pp. 14-16).
Hemida, H., Šarkić Glumac, A., Vita, G., Kostadinović Vranešević, K., and Höffer, R. (2020). On the flow over high-rise building for wind energy harvesting: An experimental investigation of wind speed and surface pressure. Applied Sciences, 10(15): 5283.
Hui, Y., Tamura, Y., and Yang, Q. (2017). Analysis of interference effects on torsional moment between two high-rise buildings based on pressure and flow field measurement. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 164: 54-68.
Isa, N. M., Nasir, N. F., Sadikin, A., and Bahara, J. A. H. (2017). Investigation of wind behaviour around high-rise buildings. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 243, No. 1, p. 012037). IOP Publishing.
Iqbal, Q. M. Z., and Chan, A. L. S. (2016). Pedestrian level wind environment assessment around group of high-rise cross-shaped buildings: Effect of building shape, separation and orientation. Building and environment, 101: 45-63.
Ishida, Y., Yoshida, A., Kamata, S., Yamane, Y., and Mochida, A. (2023). Wind Tunnel Experiments on Interference Effects of a High-Rise Building on the Surrounding Low-Rise Buildings in an Urban Block. Wind, 3(1): 97-114.
Ke, Y., Shen, G., Yu, H., and Xie, J. (2022). Effects of Corner Modification on the Wind-Induced Responses of High-Rise Buildings. Applied Sciences, 12(19): 9739.
Kim, H., Kim, T., and Leigh, S. (2014). Assessment of Pedestrian Wind Environment of High-rise Complex Using CFD Simulation, Sustainable Procurement in Urban. Regeneration and Renovation Northern Europe and North-West Russia, 1-8.
Kim, J., Kwon, Y., Kang, B., Choi, J., and Kwon, S. (2023). Analysis of the Skyscraper Wind around High-Rise Buildings in Coastal Region, South Korea, during Typhoon ‘Hinnamnor’. Wind, 3(1): 64-78.
Klemm, K., and Jablonski, M. (2004). Wind speed at pedestrian level in a residential building complex. environment, 2: 3-10.
Li, Y., and Chen, L. (2020). Study on the influence of voids on high-rise building on the wind environment. Build Simul, 13: 419-438.
Liu, S., Pan, W., Zhao, X., Zhang, H., Cheng, X., Long, Z., and Chen, Q. (2018). Influence of surrounding buildings on wind flow around a building predicted by CFD simulations. Building and Environment, 140: 1-10.
Montazeri, H., Blocken, B., and Hensen, J. L. M. (2015). Evaporative cooling by water spray systems: CFD simulation, experimental validation and sensitivity analysis. Building and environment, 83: 129-141.
Moonen, P., Defraeye, T., Dorer, V., Blocken, B., and Carmeliet, J. (2012). Urban Physics: Effect of the micro-climate on comfort, health and energy demand. Frontiers of Architectural Research, 1(3): 197-228.
Murakami, S., Iwasa, Y., and Morikawa, Y. (1986). Study on acceptable criteria for assessing wind environment at ground level based on residents' diaries. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 24(1): 1-18.
Nugroho, N. Y., Triyadi, S., and Wonorahardjo, S. (2022). Effect of high-rise buildings on the surrounding thermal environment. Building and Environment, 207: 108393.
Park, J. H., Berardi, U., Chang, S. J., Wi, S., Kang, Y., and Kim, S. (2021). Energy retrofit of PCM-applied apartment buildings considering building orientation and height. Energy, 222: 119877.
Prasitreak, D., and Srivanit, M. (2022). The effects of high-rise building on Urban thermal environments and outdoor thermal comfort: A case study of suburban residential development nearby the Rangsit Campus of Thammasat University. Journal of Architectural/Planning Research and Studies, 19(1): https://doi.org/10.56261/jars.v19i1.243476.
Qin, H., Lin, P., Lau, S. S. Y., and Song, D. (2020). Influence of site and tower types on urban natural ventilation performance in high-rise high-density urban environment. Building and Environment, 179: 106960.
Ramalho, C. E., and Hobbs, R. J. (2012). Time for a change: dynamic urban ecology. Trends in ecology & evolution, 27(3): 179-188.
Rose, L., Horrison, E., and Venkatachalam, L. J. (2011). Influence of built form on the thermal comfort of outdoor urban spaces. In The 5th International Conference of the International Forum of Urbanism (IFoU).
Roslan, N. H., Ismail, M. R., and Malim, N. A. H. (2020). The effects of microclimate and air-infiltration on energy and long-term thermal comfort in high-rise buildings in tropical climate. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 476, No. 1, p. 012079). IOP Publishing.
Shareef, S., and Abu-Hijleh, B. (2020). The effect of building height diversity on outdoor microclimate conditions in hot climate. A case study of Dubai-UAE. Urban Climate, 32: 100611.
Shishegar, N. (2013). Street design and urban microclimate: analyzing the effects of street geometryand orientation on airflow and solar access in urban canyons. Journal of clean energy technologies, 1(1): 52-56.
Soea, T. M., and San Yu Khaingb, K. K. T. (2019). Study on Wind Flow Behaviours of High Rise Buildings with CFD Simulation. American Scientific Research Journal for Engineering, Technology, and Sciences (ASRJETS), 54(1), 111-121.
Tsang, C. W., Kwok, K. C., and Hitchcock, P. A. (2012). Wind tunnel study of pedestrian level wind environment around tall buildings: Effects of building dimensions, separation and podium. Building and Environment, 49: 167-181.
Tsichritzis, L., and Nikolopoulou, M. (2019). The effect of building height and façade area ratio on pedestrian wind comfort of London. Journal of wind engineering and industrial aerodynamics, 191: 63-75.
Tsou, J. Y., Chow, B., and Fu, W. (2012). Wind environment and natural Ventilation simulation for sustainable building design in Hong Kong and other China cities. In 14th international conference on computing in civil and building engineering (ICCCBE) Moscow, russia: moscow state university of civil engineering (pp. 27-29).
Vafai, H., Parivar, P., Sehat Kashani, S., Farshforoush Imani, A., Vakili, F., and Ahmadi, G. (2020). Environmental impact analysis of high-rise buildings for resilient urban development. Scientia Iranica, 27(4): 1843-1857.
Xu, X., Yang, Q., Yoshida, A., and Tamura, Y. (2017). Characteristics of pedestrian-level wind around super-tall buildings with various configurations. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 166: 61-73.
Weerasuriya, A. U., Zhang, X., Gan, V. J., and Tan, Y. (2019). A holistic framework to utilize natural ventilation to optimize energy performance of residential high-rise buildings. Building and Environment, 153: 218-232.
Yang, A., Wen, C., Wu, Y., Juan, Y., and Su, Y. (2013). Wind field analysis for a high-rise residential building layout in Danhai, Taiwan. Proceedings of the World Congress on Engineering, 2(3-5): 843-848.
Zarghami, E., Karimimoshaver, M., Ghanbaran, A., and SaadatiVaghar, P. (2019). Assessing the oppressive impact of the form of tall buildings on citizens: Height, width, and height-to-width ratio. Environmental Impact Assessment Review, 79: 106287.
Zhang, Y., Ou, C., Chen, L., Wu, L., Liu, J., Wang, X., and Hang, J. (2020). Numerical studies of passive and reactive pollutant dispersion in high-density urban models with various building densities and height variations. Building and Environment, 177: 106916.
Zhao, D. X., and He, B. J. (2017). Effects of architectural shapes on surface wind pressure distribution: case studies of oval-shaped tall buildings. Journal of Building Engineering, 12: 219-228.
Zhao, L., and Li, Y. (2022). The influence of multi/high-rise building on the surface wind load of low-rise building. Alexandria Engineering Journal, 61(12): 11979-11991.